JPH01263180A - 接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は接着方法に関し、詳しくは木、紙、プラスチ
／ケスのような材料を、接着剤の可使時間を長く保持し
、耐水性よく接着することのできる接着方法に関するも
のである。 ［従来の技術］ これまでに、木、紙、プラスチックスのような比較的軟
質の材料を被着体とする接着剤として、ポリビニルアル
コールとインシアネート化合物を主剤とした組成物が知
られている（特公昭５７−２２９５９号公報、特公昭５
８−２９８２６号公報）。

【発明が解決しようとする課題】

これら接着剤組成物は、常態接着力にすぐれｔ；接着剤
として有用なものであるが、組成物を形成する成分を当
初から配合したものであり、硬化が速やかに進行するた
め、可使時間がきわめて短いものであった。このため接
着作業に急を要するという不都合があった。また、水分
による接着力の低下の度合いが大きいという問題もあっ
た。 この発明は、このような従来の不都合を回避しうる接着
方法を提供することを目的とする。 ［課題を解決するための手段１ 発明者は前記目的を達成するため、接着の手順について
種々検討した結果、接着剤組成物を構成する成分のうち
、先ずポリイソシアネート化合物を一方の被着体に塗布
し、次いでその上に接着剤の主剤となる成分を塗布した
後、他方の被着体を接着することによって、所期の目的
を達成しうることを見い出し、この知見に基づいてこの
発明を完成するに至った。 すなわち、この発明によれば、一方の被着体にポリイソ
シアネート化合物を塗布し、その上に活性水素を有する
接着剤を塗布し、次いで他方の被着体を接着することを
特徴とする接着方法が提供される。 この発明か適用される被着体としては特に制限はないが
、木、紙、プラスチックスなどのような比較的軟質の材
料に好適である。 この発明において用いられるポリイソシアネート化合物
とは、１分子中に２個もしくはそれ以上のイソシアネー
ト基を有する有機化合物であって、活性水素を有する接
着剤に対する反応性イソシアネート基を有するものであ
る。ポリイソシアネート化合物の例としては、通常の芳
香族、脂肪族および脂環族のものをあげることができ、
たとえばトリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソンアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー１−
（ＭＤＩ）、液状変性ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、キシリ
レンジインシアネート、シクロへキシルジイソシアネー
ト、シクロヘキサンフェニレンジイソシアネート、ナフ
タリン−１，５−ジイソシアネート、イソプロピルベン
ゼン−２，４−ジイソシアネート、ポリプロピレングリ
コールとトリレンジイソシアネート付加反応物などがあ
り、とりわけＭＤＩ、液状変性ジフェニルメタンジイソ
シアネート、トリレンジイソシアネート等が好ましい。 これらポリイソシアネート化合物は、アセトン、酢酸エ
チル、キシレン、トルエンなどの有機溶媒で希釈して使
用してもよい。 また、この発明において接着剤の主剤となる活性水素を
有する接着剤としては種々のものが使用できる。 たとえば、イソブチレン単位、スチレン系モノマー単位
およびアクリル酸系モノマー単位の中から選ばれた少な
くとも１種のモノマー単位と、マレイン酸系モノマー単
位とから構成された共重合体の不完全中和処理物、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレン
オキシド、ポリビニルアルコールのアクリルアミド化物
、カル。 ポキシル化スチレンーブタジェン共重合体、カルボキシ
ル化アクリロニトリル−ブタジェン共重合体、水溶性ア
ルキド樹脂などが挙げられる。これらの中でも前記共重
合体の不完全中和処理物およびポリビニルアルコールは
好ましいものである。 この発明において好適な前記共重合体の不完全中和処理
物における共重合体は、イソブチレン、スチレン系モノ
マ−、アクリル酸系モノマーの中から選ばれる少なくと
も１種の七ツマ−とマレイン酸系モノマーとを所定の割
合で共重合させて得られるものであり、このような共重
合体としては、たとえば、イソブチレン、スチレン系モ
ノマーまたはアクリル酸系モノマーとマレイン酸系モノ
マーとの二元共重合体、スチレン系モノマーとアクリル
酸系モノマーとマレイン酸系モノマーとの三元共重合体
、スチレン系モノマーとイソブチレンとマレイン酸系モ
ノマーとの三元共重合体、アクリル酸系モノマーとイソ
ブチレンとマレイン酸系モノマーとの三元共重合体およ
びスチレン系モノマーとアクリル酸系モノマーとイソブ
チレンとマレイン酸系モノマーとの四元共重合体などが
ある。 この際使用されるスチレン系モノマーとしては、スチレ
ン、α−メチルスチレンなどがあり、アクリル酸系モノ
マーとしては、アクリル酸、メタクリル酸およびそれら
のエステルがあり、またマレイン酸系モノマーとしては
、マレイン酸およびその無水物がある。 これら共重合体は、粘度平均分子量 ５００〜４００，０００、好ましくは１．０００〜２０
０　、Ｑ　ＯＯの範囲のもので、かつ、この中のマレイ
ン酸系モノマー単位が５〜７０モル％、好ましくは１０
〜６０モル％を占めるものが適当である。 これらの共重合体は、たとえば、次のようにして製造す
ることができる。 先ず、各モーツマ−の所定量を反応容器に仕込んで冷却
しながら十分に脱気する。なお、この際イソブチレンを
構造単位として用いる場合はイソブチレン以外の各七ツ
マ−の所定量を反応容器に仕込み、冷却するとともに十
分に脱気した後、所定量のイソブチレンを加える。この
ように処理したモノマー混合物を、次いで３０〜２００
°Ｃ１好ましくは４５〜ｌ　８０　’Ｃにおいてかきま
ぜながら反応させると所望の共重合体を得ることができ
る。 この場合の重合時間は、０．５〜２０時間、通常１−１
ｏ時間の範囲である。 この共重合反応においては、必要に応じて、エチルベン
ゼン、クメン、ｎ−ブチルベンゼン、アセトニトリル、
ニトロメタン、ニトロエタン、メチルエチルケトン、ア
セトン、Ｎ、Ｎ’−ジメチルホルムアミド、ジメチルス
ルホキシドまたはこれらの混合物などの溶媒や、過酸化
ベンゾイル、過酸化ラウロイル、クメンヒドロペルオキ
シド、第三級ブチルヒドロペルオキシド、ジクミルペル
オキンド、アゾヒスイソブチロニトリルなどの触媒を使
用することができる。 このようにして得られた共重合体をアルカリにより中和
処理したものを使用する。この際に使用するアルカリと
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ア
ンモニウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、酢酸ナトリ
ウム、尿素、チオ尿素、有機アミン類などがある。この
中和反応は、温度２０〜１５０°Ｃにおいて、０．５〜
ｌＯ時間処理することにより行うことかできる。 この中和処理は、完全中和処理を行うのではなく、不完
全中和処理たとえは当該共重合体の中和度を好ましくは
０．０５〜０．５の範囲になるようにアルカリの量、濃
度、温度時間等を制御して行う。 ここに、中和度とは、共重合体の中和処理前の酸価から
共重合体の中和処理後の酸価を差し引き、この値を共重
合体の中和処理前の酸価で除したものである。 これら共重合体の不完全中和処理物は、そのままでこの
発明の接着剤の主剤として用いることかできるが、所望
により他のＬｖ、号、たとえば、ラテフクス、水酸化ア
ルミニウム、炭酸カルシウムなどを添加してもよい。 ラテックスとしては、ゴムラテックス、樹脂ラテックス
いずれでもよく、ゴムラテックス、たとえばスチレン−
ブタジェン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、
ポリウレタンエラストマー、ポリクロロプレン、ニトリ
ルゴム、ブタジェンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジ
ェン共重合体、天然ゴムなどをゴム分散質としたものお
よび樹脂ラテフクス、たとえばポリ酢酸ビニル、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポ
リメタクリル酸エステルなどを樹脂分散質としたものが
ある。 これらのラテックスは、前記のゴム分散質まｌユは樹脂
分散質を水中に分散させた１種のコロイドゾルとして形
成されている。このラテックスは共重合体の中和処理物
１００ＩｆＩ量部に対し、分散質換算で５〜ｌ　、ＯＯ
０重量部、好ましくは１０〜５００重量部の範囲で使用
される。 また、水酸化アルミニウムにはＡｌ１（ＯＨ）３で示さ
れるもののほか、水和した酸化アルミニウムＡＪ２０．
・ｘＨ２Ｏも含まれる。これらの粒子には特に制限はな
いが、平均粒子径０．ｏ１〜ｉｏ。 μｍのものが好ましい。 この水酸化アルミニウムは共重合体の中和処理物１００
重量部に対し、５〜ｌ　、０００重量部、好ましくは１
０〜７００重量部の範囲の割合で配合される。 炭酸カルシウムとしては、重質炭酸カルシウム、沈降炭
酸カルシウムおよび胡粉が用いられる。その粒子の大き
さには特に制限はないが、通常は平均粒子径０．０１〜
５０μｍのものが好ましい。 この炭酸カルシウムは、共重合体の中和処理物１００重
量部に対し、５〜１　、ＯＯ０重量部、好ましくは１０
〜７００重量部の範囲で使用される。 さらに、所望により用いる添加剤には無機充てん剤、有
機光てん剤、水溶性樹脂があるが、この無機充てん剤に
は二価以上の金属の化合物、力一ポンブラック、硫黄粉
末などが含まれる。 この二価以上の金属の化合物としては、たとえば、銅、
マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、カド
ミニウム、チタン、ジルコニウム、スズ、ビスマス、ク
ロム、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニンケル
なとの酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩などが挙げら
れる。 これらは共重合体の中和処理物１００００重量に対して
、５〜１，０００重量部、好ましくは１０〜５００重量
部の範囲内で使用される。 また、有機光てん剤としては、たとえばデンプン、小麦
粉、大豆グルー、ゴム粉末、木粉などが、水溶性樹脂と
しては、たとえばカルボキシメチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース、ポリエチレンイミン、ポリアク
リル酸ナトリウムなどが挙げられる。 この発明においては、前記の活性水素を有する接着剤を
用いて被着体の接着を行うものであるが、その接着方法
の手順は次のとおりである。 １、先ず、一方の被着体に前記ポリイソシアネート化合
物を塗布する。その塗布量は１〜１　、ＯＯＯｇ／ｍ２
、好ましくは１Ｏ−５００ｙ／ｍ２である。 ２、次いで、その上に前記活性水素ををする接着剤を塗
布する。その塗布量はｌＯ〜１．０００　ｇ７ｍ’、好
ましくは５−５００９／ＩＩ！”である。 ３、所望により、 （１）前記接着剤の上にポリイソシアネート化合物を塗
布する。または、 （２）他方の被着体にポリイソシアネート化合物を塗布
する。 ４、最後に、両波着体を接着する。 ５、硬化養生する。 この発明においては、このような手順を経ることによっ
てのみ、はじめて所期の目的を達しうるちので、当初か
らポリイソシアネート化合物に活性水素を有する接着剤
を配合して組成物を調製し、この組成物を用いて接着し
ようとする場合は、従来と同様、きわめて可使時間の短
いものとなり、この発明の目的は達成しえない。 ［実施例］ 以下に、実施例および比較例等を挙げ、この発明をさら
に詳しく説明する。 製造例 内容［１１１のオートクレーブに、イソブチレンを用い
ない場合は全七ツマ−を、イソブチレンを用いる場合は
、イソブチレン以外のモノマーを第１表に示す割合で仕
込み、−ｔ　ｏ　’ａに冷却するとともに、容器内を十
分に脱気した。次いで、イソブチレンを用いる場合は、
その所定量を加え、さらに溶媒としてアセトニトリル４
６０　ｒｙｅ、触媒として過酸化ベンゾイル０．８ｇを
加え、４００ｒｐｍでかきまぜながら１００℃において
２時間共重合反応を行わせ、しかるのち生成物を水中に
投入して共重合体を得た。得られた共重合体の粘度平均
分子量および各構成単位のモル比を第１表に示した。 次に、この共重合体に所定の中和度になるのに見合う量
の濃度２０重量％の水酸化すトリウムの水−アセトン溶
液（水：アセトンの重量比９０：１０）を加え、９０℃
において、６時間中和反応を行わせ、第１表に示したと
おりの中和度の共重合体の中和処理物Ａ−Ｇを得た。 （以下余白） 実施例１〜７ ２　Ｘ　３　Ｘ　ｌ　ｃｍのブナ材２枚、７セツトを用
意し、それぞれにジフェニルメタンジイソシアネート（
日本ポリウレタン（株）＠、クルードＭＩＤ。 ＭＲ−１００）を５０９／清２塗布した。 次いで、一方のブナ材に、第１表に示す共重合体の不完
全中和処理物Ａ−Ｇの２０％水−アセトン溶液２０重量
部、酢酸ビニルエマルジョン（固形分４５％）１００重
量部および水酸化アルミニウム（昭和軽金属（株）製、
ハイシライトＨ−３２）ｌＯユ量置部らなる接着剤組成
物７種をそれぞれ２００ｇ／ｍ”塗布した。 最後に、他方のブナ材を接着し、１日間養生して、クロ
スラップ方式による接着力を測定した。 また、別途前記と同様にして得た試験片について、１日
間養生した後、室温で水中に１日間浸漬し、引き上げて
湿潤状態でクロスラップ方式による接着力を測定した。 結果を第２表に示す。 実施例８ 重合度１．７００、ケン化度９８％のポリ上ニルアルコ
ール２０％水溶液２０重量部、酢酸ビニルエマルジョン
（固形分４５％）ｌＯｏ′ＩＬ量部および置部カルシウ
ム（日東粉化工業（株）製、ＭＳ−１００）２０重量部
からなる接着剤組成物を用いた場合以外は、実施例１と
同様に行った。 結果を第２表に示す。 実施例９ 接着剤組成物の成分として、カルボキシル化スチレン−
ブタジェン共！ｉ合体（住人ノーガタック（株）製、５
Ｎ−３０７、固形分５０％）２０重量部を用いた以外は
、実施例１と同様に行った。 結果を第２表に示す。 比較例 水性ポリビニルアルコール−イソシアネート系接着剤（
光性産業（株）製）のみを用いて実施例１と同じ両ブナ
材を接着した。塗布量は実施例１に準じた。 実施例１と同様の評価をしたところ、常態接着力は４２
　ｋｇｔ／　ｃｍ２と満足すべき接着力を得たが、水中
浸漬後の接着力は１５　ｋｇＩ／　ｃｍ”と、水分によ
る接着力が大きく低下した。また用いた接着剤の可使時
間は１時間ときわめて短いものであった。 参考例 第１表に示す中和処理物Ｇの２０％水−アセ］・ン溶液
２０重量部、実施例１で用いたジフェニルメタンジイソ
シアネート５重量部、酢酸ビニルエマルジョン（固形分
４５％）１００重量部および水酸化アルミニウム（昭和
軽金属（株）製、ハイジライ１−Ｈ−３２）１０重量部
を当初から配合して接着剤組成物を調製し、その可使時
間を測定したどころ、１時間と短いものとなった。 （以下余白） 第　　２　　表 、／′ ／ ［発明の効果］ この発明によれば、可使時間に特に制限を受けることな
く接着することが、しかも得られる接着力においてもほ
ぼ満足すべきものであり、さらに水の影響による接着力
の低下が小さいという特徴を有する接着方法が提供され
、木、紙、プラスチンクスの接着において、きわめて有
用な方法である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一方の被着体にポリイソシアネート化合物を塗布し
   、その上に活性水素を有する接着剤を塗布し、次いで他
   方の被着体を接着することを特徴とする接着方法。 ２　活性水素を有する接着剤が、イソブチレン単位、ス
   チレン系モノマー単位およびアクリル酸系モノマー単位
   の中から選ばれた少なくとも１種のモノマー単位と、マ
   レイン酸系モノマー単位とから構成された共重合体の不
   完全中和処理物である請求項１記載の接着方法。